專利名稱：用于調(diào)節(jié)vsb系統(tǒng)中同步電平的接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及VSB(殘留邊帶)信號(hào)系統(tǒng)，具體地說(shuō)，涉及處理數(shù)字式VSB信號(hào)中的同步和數(shù)據(jù)符號(hào)的方法和裝置。
最新采用的數(shù)字式VSB地面信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)制定了某些數(shù)據(jù)和同步符號(hào)電平。在ATSC(先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會(huì))的文件中，規(guī)定了用于8VSB(格形編碼)和16VSB(ATSC)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)電平。VSB傳輸系統(tǒng)并不限于空中(地面)傳輸并且Zenith電子公司已經(jīng)定出另外三種能夠用于電纜或MMDS系統(tǒng)的模式。這些VSB模式被認(rèn)定為8/4/2 VSB模式。8VSB格形編碼和8VSB模式除了它們的數(shù)據(jù)速率之外完全相同。正像在名稱為“用于多電平VSB傳輸系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)電平選擇”的美國(guó)專利No.5,508,748中所全面討論的一樣，各種不同VSB模式中的數(shù)據(jù)電平和同步電平可以被選擇得相互之間具有一個(gè)所需要的關(guān)系，其帶來(lái)的結(jié)果將是大大簡(jiǎn)化和降低數(shù)據(jù)切片與誤差校正的費(fèi)用。遺憾的是這個(gè)所需要的關(guān)系在ATSC采用的標(biāo)準(zhǔn)中的雙電平段和幀參考同步電平期間并不存在和不需要在可能使用的VSB信號(hào)中存在。
Zenith 8VSB格形編碼模式還打算在接收機(jī)中使用梳狀濾波器將NTSC同頻道信號(hào)的干擾減至最低。當(dāng)梳狀濾波器工作時(shí)，會(huì)提高數(shù)據(jù)電平的數(shù)值，這也造成違背上述所需關(guān)系的結(jié)果。
本發(fā)明解決上述空中信號(hào)造成的問(wèn)題，并使VSB接收機(jī)能夠以一種高效而又節(jié)省費(fèi)用的辦法處理所有VSB模式的信號(hào)。
本發(fā)明的特點(diǎn)是提供一種用于以簡(jiǎn)單的辦法處理VSB模式信號(hào)的新穎方法和裝置。
因此，本發(fā)明提供一種用于操縱接收機(jī)處理不同模式的數(shù)字信號(hào)的方法，其中不同模式的數(shù)字信號(hào)具有合乎需要的數(shù)據(jù)電平關(guān)系，而某些數(shù)字信號(hào)的同步電平卻在已知諸方面違背所需關(guān)系；所述方法包括的步驟是判斷所接收的數(shù)字信號(hào)的模式和修改同步電平使得符合所需關(guān)系。
本發(fā)明還提供一種用于接收多個(gè)不同模式數(shù)字信號(hào)的接收機(jī)，其中不同模式的數(shù)字信號(hào)具有合乎需要的數(shù)據(jù)電平關(guān)系，而某些所述數(shù)字信號(hào)的同步電平卻違背所述合乎需要的關(guān)系；所述接收機(jī)包括用于判斷所接收的數(shù)字信號(hào)的模式的裝置、用于修改所述某些信號(hào)的同步電平以符合所需關(guān)系的裝置，以及用于使所述修改裝置能夠在接收所述某些信號(hào)之一時(shí)響應(yīng)所述判斷裝置的裝置。
通過(guò)結(jié)合附圖閱讀下面敘述的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之后，本發(fā)明的這些以及其他特性和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)一目了然，在附圖中

圖1是現(xiàn)有技術(shù)VSB接收機(jī)的一個(gè)簡(jiǎn)化了的局部方框圖；圖2是一個(gè)表格，示出16/8/4/2VSB信號(hào)的數(shù)據(jù)和同步電平；以及圖3是圖1中的一個(gè)實(shí)施本發(fā)明的相位跟蹤系統(tǒng)的方框圖。
參照?qǐng)D1，一個(gè)RF信號(hào)(可以是電纜或空中信號(hào))加到調(diào)諧器IF和解調(diào)器10，以眾所周知的方法進(jìn)行處理以提取出一個(gè)邊帶模擬信號(hào)。解調(diào)的信號(hào)在A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器12中轉(zhuǎn)成數(shù)字形式并加到一個(gè)包括有用于執(zhí)行去除DC、提取AGC電位、恢復(fù)符號(hào)時(shí)鐘信息和同步信號(hào)以及操縱梳狀濾波器的適當(dāng)電路方框14。所接收的信號(hào)的VSB模式也在這里判斷。信號(hào)加到一個(gè)均衡器16，轉(zhuǎn)而再供應(yīng)給一個(gè)根據(jù)名稱為“誤差跟蹤電路”的美國(guó)專利No.5,406,587的理論工作的相位跟蹤系統(tǒng)18。相位跟蹤系統(tǒng)供應(yīng)給一個(gè)按上述專利所述工作的切片器20以恢復(fù)接收信號(hào)中的符號(hào)。切片器20饋給一個(gè)包括有一個(gè)格形解碼器、一個(gè)符號(hào)/字節(jié)轉(zhuǎn)換器、卷積解交錯(cuò)電路、一個(gè)R-S解碼器和一個(gè)去隨機(jī)化的裝置(所有這些都是現(xiàn)有技術(shù)已知的)的方框22。輸出數(shù)據(jù)加到眾所周知的電視機(jī)或數(shù)據(jù)處理電路(未示出)以便顯示/使用數(shù)據(jù)。
圖2中的表格說(shuō)明16/8/4/2VSB信號(hào)的數(shù)據(jù)電平。將會(huì)理解到，這些電平不應(yīng)被認(rèn)為是本發(fā)明的限制。用于不同VSB模式信號(hào)的相應(yīng)同步電平也被表示出來(lái)。注意同步電平與其相應(yīng)信號(hào)的兩個(gè)數(shù)據(jù)電平一致，但對(duì)于每個(gè)信號(hào)都不相同。這些同步電平違反了上述美國(guó)專利No.5,508,748中討論的所需關(guān)系。每個(gè)VSB模式信號(hào)的圓括號(hào)中的數(shù)字表示一個(gè)因子，用它來(lái)乘以該信號(hào)的同步電平以便重新建立起該信號(hào)的數(shù)據(jù)和同步電平之間的所需關(guān)系。
圖3表示一個(gè)相位跟蹤系統(tǒng)18，包括有一個(gè)增益方框24，它通過(guò)一個(gè)延遲電路26和一個(gè)偏置控制28并且另外還通過(guò)一個(gè)希爾伯特FIR濾波器30供應(yīng)復(fù)數(shù)乘法器32。復(fù)數(shù)乘法器32供應(yīng)一個(gè)構(gòu)成恢復(fù)數(shù)據(jù)的I通道輸出和一個(gè)供應(yīng)量化器36的Q通道輸出。量化器36饋給一個(gè)LUT(查找表)38，它再供應(yīng)一個(gè)誤差累加器34以便提取用于復(fù)數(shù)乘法器32的正弦和余弦校正信號(hào)、用于偏置控制28的控制信號(hào)以及用于增益控制方框24的控制信號(hào)。上述電路按美國(guó)專利No.5,406,587中所說(shuō)工作，不是本發(fā)明的內(nèi)容。
I通道數(shù)據(jù)加到同步校正器40，后者還接受VSB模式信號(hào)和幀同步信號(hào)。同步校正器40有四個(gè)控制輸入端A、B、C和D。正如所指出的一樣，A表示增益為1，B表示增益為2/3，C表示增益為4/5，D表示增益為8/9。A接收一個(gè)控制信號(hào)并在接收到一個(gè)2VSB信號(hào)時(shí)工作，B對(duì)一個(gè)4VSB信號(hào)起作用，C在接收到一個(gè)8VSB信號(hào)時(shí)工作并且D在接收到一個(gè)16VSB信號(hào)時(shí)工作。這些都是同步電平違反所需關(guān)系的情形的信號(hào)。同步校正器40的輸出加到一個(gè)多路轉(zhuǎn)換器44的A輸入端。如果借助在數(shù)據(jù)期間被激活的梳狀濾波器接收到一個(gè)8VSB格形編碼信號(hào)，則多路轉(zhuǎn)換器44受其SEL輸入端的起動(dòng)信號(hào)控制。多路轉(zhuǎn)換器44的B輸入端接收將要討論的已校正數(shù)據(jù)。多路轉(zhuǎn)換器44的輸出供應(yīng)到一個(gè)加權(quán)誤差電路46，再轉(zhuǎn)而供應(yīng)LUT38。
加權(quán)誤差電路46計(jì)算實(shí)際接收的數(shù)據(jù)和該VSB模式的最近的正確數(shù)據(jù)電平之間的差。然后將這個(gè)I數(shù)據(jù)誤差加權(quán)以降低其對(duì)白噪聲(幅度噪聲)的靈敏度。例如，若兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)電平之間的間距為“d”，則任何單個(gè)數(shù)據(jù)電平的范圍為(+d/2,-d/2)。不修正(+d/4,-d/4)以下的數(shù)據(jù)誤差。大于(d/4)的誤差值要被加權(quán)以使(d/2)的誤差為零。加權(quán)的I通道誤差和量化了的Q通道數(shù)據(jù)供應(yīng)到LUT38。LUT38提供所需要的校正信號(hào)校正存在于被接收的數(shù)據(jù)中的任何相位誤差、偏置誤差和增益誤差。
為了校正因梳狀濾波器工作而違反所需關(guān)系的數(shù)據(jù)電平，增加了一個(gè)梳形數(shù)據(jù)校正器42。梳形數(shù)據(jù)校正器接收I通道數(shù)據(jù)和幀同步信號(hào)并向已恢復(fù)的數(shù)據(jù)電平加上(或減去)16。這就使得在梳形濾波期間用8VSB信號(hào)造出的15個(gè)數(shù)據(jù)電平成為16VSB數(shù)據(jù)電平的一個(gè)子集，從而恢復(fù)數(shù)據(jù)電平之間的所需關(guān)系。由于梳形數(shù)據(jù)校正器42的輸出被加到多路轉(zhuǎn)換器44的B輸入端，這個(gè)數(shù)據(jù)僅在多路轉(zhuǎn)換器44的選擇輸入端接收到一個(gè)響應(yīng)所接收的8VSB格形編碼信號(hào)的輸入并且使得梳狀濾波器工作時(shí)才被使用。注意對(duì)信號(hào)所作的校正作用僅存在于相位跟蹤回路的反饋支路中，不影響通往下一級(jí)的數(shù)據(jù)電平。
Zenith 16/8/4/2VSB模式中的同步電平對(duì)于適當(dāng)大小的度量因子應(yīng)當(dāng)是+128和-128最理想。在8VSB格形編碼模式中，相應(yīng)的同步電平建立在160和-160。為了校正它們，即使它們達(dá)到+/-128的電平，在同步校正器40校正時(shí)，將一個(gè)乘法因子4/5加到同步電平上。在校正時(shí)，8VSB格形編碼信號(hào)的同步電平為其余的信號(hào)提供一個(gè)特別的需要關(guān)系。同樣地，16VSB ATSC信號(hào)的同步電平為+/-144(數(shù)據(jù)電平與此相同)。因此，一個(gè)乘數(shù)8/9加到16VSB ATSC信號(hào)的同步電平上，以恢復(fù)對(duì)信號(hào)的所需關(guān)系。對(duì)于4VSB信號(hào)施加一個(gè)校正因子2/3，而對(duì)2VSB信號(hào)則不需要任何校正因子。將會(huì)認(rèn)識(shí)到選擇2VSB同步電平作為校正其他同步電平的基礎(chǔ)是任意的。特定的電平和校正因子并不限制本發(fā)明。還應(yīng)當(dāng)理解，顯然也可采用別的裝置，例如，一個(gè)使用同步電平與最低有效位的誤差信息相關(guān)聯(lián)的查找表就可用來(lái)獲得前述美國(guó)專利No.5,508,748詳細(xì)說(shuō)明的所需關(guān)系，但所示的裝置是最好的。另外，已知的同步數(shù)值可以存儲(chǔ)起來(lái)并從中減去所接收的同步數(shù)值以得出需要由跟蹤系統(tǒng)補(bǔ)償?shù)恼`差。這些修改顯然都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
梳形數(shù)據(jù)校正已經(jīng)簡(jiǎn)單地討論過(guò)了。當(dāng)梳狀濾波器工作于8電平8VSB信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生15個(gè)信號(hào)電平，各電平與16VSB電纜信號(hào)的相應(yīng)電平差16。梳形信號(hào)的15個(gè)電平可以通過(guò)對(duì)每個(gè)梳形電平加上(或減去)16而做得與16VSB電纜信號(hào)的16個(gè)電平中的15個(gè)一樣。這就使得梳形信號(hào)的15個(gè)電平變成16VSB信號(hào)的一個(gè)子集，并且再一次恢復(fù)所需要的關(guān)系。
上面已經(jīng)敘述的是用于校正不同模式VSB信號(hào)的同步電平以在同步電平和數(shù)據(jù)電平之間恢復(fù)所需要的關(guān)系，從而能夠使用簡(jiǎn)單而且成本效率高的切片電路的一種新穎的方法和裝置。同樣，梳形濾波的8VSB格形編碼信號(hào)的已變化數(shù)據(jù)電平被轉(zhuǎn)換為16VSB信號(hào)的16個(gè)電平的一個(gè)子集。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，所述發(fā)明的許多變動(dòng)對(duì)于那些熟悉這一技術(shù)的人員將是顯而易見(jiàn)的，不需脫離本發(fā)明的真正精神和范圍。本發(fā)明僅像權(quán)利要求書中所界定的那樣受限制。
權(quán)利要求
1．一種操縱接收機(jī)處理不同模式數(shù)字信號(hào)的方法，其中不同模式的數(shù)字信號(hào)具有合乎需要的數(shù)據(jù)電平關(guān)系，而某些數(shù)字信號(hào)的同步電平卻在已知的各方面違背了所需要的關(guān)系；所述方法的步驟是判斷所接收的數(shù)字信號(hào)的模式，以及修改同步電平使得符合所需要的關(guān)系。
2．權(quán)利要求1的方法，其中所述不同模式包括不同VSB模式的電纜和地面VSB信號(hào)，并且其中所述修改步驟還包括確定某些信號(hào)的同步電平校正因子以及將校正因子施加到某些信號(hào)的同步電平上的步驟。
3．權(quán)利要求1或2的方法，其中接收機(jī)包括一個(gè)有選擇地工作的梳狀濾波器，梳狀濾波器的工作會(huì)改變數(shù)據(jù)電平的所需關(guān)系，并且所述方法包括修改已被改變的數(shù)據(jù)電平以重新建立起所需要的關(guān)系。
4．權(quán)利要求3的方法，其中梳狀濾波器被用來(lái)處理一個(gè)已給VSB模式的信號(hào)并且其中修改步驟包括改變梳形濾波信號(hào)的數(shù)據(jù)電平以將它轉(zhuǎn)換成一個(gè)更高VSB模式信號(hào)的數(shù)據(jù)電平的子集。
5．權(quán)利要求4的方法，其中已給的VSB模式是8，而更高的VSB模式是16，并且其中修改步驟包括將梳形濾波電平提高或降低一個(gè)固定量以讓它們與16VSB模式信號(hào)的相鄰數(shù)據(jù)電平一致。
6．一種用于接收多個(gè)不同模式數(shù)字信號(hào)的接收機(jī)，其中不同模式數(shù)字信號(hào)具有一個(gè)合乎需要的數(shù)據(jù)電平關(guān)系，而某些所述數(shù)字信號(hào)的同步電平卻違背所述合乎需要的關(guān)系；所述接收機(jī)包括用于判斷所接收的數(shù)字信號(hào)的模式的裝置，用于修改所述某些信號(hào)的所述同步電平以符合所述合乎需要的關(guān)系的裝置，以及用于在接收到所述某些信號(hào)之一時(shí)使所述修改裝置能響應(yīng)所述判斷裝置的裝置。
7．權(quán)利要求6的接收機(jī)，其中所述不同模式的信號(hào)包括不同VSB模式的電纜和地面VSB信號(hào)，并且其中所述修改裝置包括生成一個(gè)用于所述某些信號(hào)的所述同步電平的校正因子的裝置，以及用于響應(yīng)所述判斷裝置施加所述校正因子調(diào)節(jié)所述某些信號(hào)的所述同步電平的裝置。
8．權(quán)利要求6或7的接收機(jī)，包括用于校正所接收的數(shù)據(jù)電平中的誤差的誤差校正裝置，并且其中所述校正的同步電平被供應(yīng)到所述誤差校正裝置。
9．權(quán)利要求6或7的接收機(jī)，包括用于減少已給VSB模式地面信號(hào)中的干擾的梳狀濾波裝置，所述梳狀濾波裝置會(huì)改變所述數(shù)據(jù)電平和修改所述需要的關(guān)系；所述接收機(jī)包括響應(yīng)所述判斷裝置的裝置，用于在梳狀濾波器工作時(shí)修改已變化了的數(shù)據(jù)電平，重新建立所述需要的關(guān)系。
10．權(quán)利要求9的接收機(jī)，其中所述修改裝置將所述已給VSB模式的梳形濾波信號(hào)的數(shù)據(jù)電平轉(zhuǎn)換為更高VSB模式信號(hào)的數(shù)據(jù)電平的一個(gè)子集。
全文摘要
一種用于接收不同VSB模式的電纜和地面數(shù)字信號(hào)的接收機(jī),其中不同信號(hào)的數(shù)據(jù)電平具有一個(gè)能使數(shù)據(jù)電平切片和誤差判斷簡(jiǎn)單的需要關(guān)系。一些信號(hào)具有不符合所需關(guān)系的同步電平,并且接收機(jī)包括一個(gè)用于在接收8 VSB地面信號(hào)時(shí)減少干擾的梳狀濾波器。判斷所接收信號(hào)的模式并將一個(gè)校正因子按重新建立所需關(guān)系的要求施加到信號(hào)的同步電平上。梳狀濾波器的工作會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加電平并破壞所需要的關(guān)系。對(duì)于這種情形,修改梳形濾波數(shù)據(jù)電平使之成為16VSB數(shù)據(jù)電平的一個(gè)子集。修改工作在電路均衡器后面的相位跟蹤系統(tǒng)的反饋支路中完成,不影響通往下一級(jí)的數(shù)據(jù)電平。
文檔編號(hào)H04N5/46GK1231798SQ9719828
公開(kāi)日1999年10月13日 申請(qǐng)日期1997年10月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月7日
發(fā)明者格帕蘭·克里西納莫斯 申請(qǐng)人:齊尼思電子公司